辽宁滨海稻区氮肥运筹对水稻产量形成及氮素利用率的影响

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辽宁滨海稻区氮肥运筹对水稻产量形成及氮素利用率的影响　　摘要以辽宁滨海稻区高产水稻盐粳933为试验材料，采用小区对比试验方法，分析了氮素运筹对辽宁滨海稻区水稻产量形成及氮素利用率的影响。结果表明：高氮水平下，增加基蘖肥，可提高有效穗数来获得高产；对于中、低氮水平，采用前氮后移的施肥方式，可以有效提高有效穗数、结实率及千粒重，从而获得高产。从不同的施氮比例来看，当基蘖肥∶穗粒肥为8∶2时，高氮水平下水稻产量达最高，主要以较高的有效穗数和穗实粒数获得高产；当基蘖肥∶穗粒肥为6∶4时，中氮水平下水稻产量较高，原因在于获得较高的每穗实粒数和千粒重，不难看出前氮后移适合低氮水平。随施氮量提高总吸氮量增加，而氮素回收率和氮素收获指数呈下降趋势。适当降低施氮水平，提高穗粒肥比例，可以协调产量构成因素，进而增加产量和经济效益，提高氮素利用率。　　关键词水稻；氮素运筹；产量形成；氮素利用率；滨海稻区；辽宁省　　中图分类号S511；S143.1文献标识码A文章编号1007-5739（2016）13-0022-039 　　水稻是重要的粮食作物，提高水稻产量对促进国民经济发展和保证中国人的粮食安全具有举足轻重的作用。影响水稻生产的因素较多，氮素是众多因素中的重要因子之一[1-3]，一般来说氮素的施用量以及基蘖肥、穗肥的比例可在一定程度上对水稻的生产造成影响[4-6]。近年来，农民为了实现更高的产量水平，在水稻生产中过量施入氮肥，不仅浪费了肥料资源，增加了水稻生产中的成本，还降低了氮素的利用效率，且对环境也会造成污染[7-9]。因此，深入研究氮素施入量及施入方式对水稻产量提高及资源合理利用具有重要意义。本研究以辽宁滨海稻区高产水稻盐粳933为试验材料，采用小区对比试验方法，探讨氮素运筹对辽宁滨海稻区水稻产量形成及氮素利用率的影响，旨在揭示辽宁滨海稻区水稻品种适宜的氮肥施入量和施入比例，形成可量化的氮肥高效运筹技术，以期为水稻高产和优质栽培提供理论依据。　　1材料与方法　　1.1试验概况　　试验地点选择在大洼县盐碱地利用研究所的试验基地上。土壤类型为滨海盐渍型水稻土，偏碱性（pH值为7.42）。0～15cm的耕层土壤中的养分含量：有机质为17.53g/kg、全氮1.02g/kg、碱解氮83.44mg/kg、速效磷15.66mg/kg、速效钾197.33mg/kg、全盐1.51g/kg。供试水稻品种为辽宁滨海稻区盐粳933。　　1.2试验设计　　本试验的氮肥（纯N）水平共设3个处理，分别为195kg/hm2、240kg/hm2、285kg/hm2；基蘖肥与穗粒肥的比例共设3个处理，分别为8∶2、7∶3、6∶4，此外，还设置了不施氮肥（0kg/hm2）的处理作为对照（CK）。磷肥（P2O5105kg/hm2）、钾肥（K2O45.0kg/hm2），其中磷肥作为基肥施用，钾肥作为基肥、一次蘖肥（7∶3）施用。育秧的方式可采用隔离层旱育秧技术，播种时间选择在4月17日，播种量约为2009 g/m2。行穴距30.0cm×16.5cm，每穴以4～5株为宜，3次重复。小区面积为72m2（20.0m×3.6m）。CK水耙地后、移栽前采用塑料波纹板分隔，其他处理机械移栽后采用塑料波纹板分隔。灌溉、病虫害防治及田间管理按常规大田进行。　　1.3测定项目与方法　　茎蘖动态：每小区定植10穴，从水稻分蘖开始至孕穗期每隔7d调查1次茎蘖数。　　干物质积累：分别在水稻处于齐穗期和成熟期时，选择在每个小区选择有代表性的6穴水稻植株，连根全部拔起，去掉根部。分别对茎鞘、叶片、穗进行烘干称重。　　产量及其构成因素：在水稻进入成熟期后，在每个小区选择5穴有代表性的植株进行室内考种，对每穴内的平均有效穗数、株高、穗长等性状进行测定，收获后脱谷测产。　　氮素含量：分别将水稻进入成熟期烘干的叶、茎、穗等进行处理后，测定其中氮素的含量，测量的方法可选择凯氏定氮法。　　2结果与分析　　2.1不同氮肥运筹方式对盐粳933茎蘖动态的影响　　由表1可知，盐粳933生产中适当地施入氮肥，可以增加其茎蘖数，在移栽后23、37d，以纯N施入量为240kg/hm2的处理茎蘖数为最高，其他时期则以施纯N285kg/hm2处理占有优势。当纯N的用量为195kg/hm2的情况下，基蘖肥与穗粒肥比例为8∶2、7∶3、6∶4的3个处理下最高分蘖临界期都出现在水稻移栽后的44d，以基蘖肥与穗粒肥比为6∶9 4的处理茎蘖数最高，达到310万个/hm2。在施纯N240kg/hm2处理下，基蘖肥与穗粒肥比为8∶2处理的最高分蘖临界期在移栽后的44d，最高茎蘖数达最高，为339万个/hm2。在纯N施入量为285kg/hm2的情况下，基蘖肥与穗粒肥比为8∶2、7∶3、6∶4的3个处理下最高分蘖临界期都出现在水稻移栽后的44d，其中8∶2处理的最高茎蘖数为347万个/hm2。　　2.2不同氮肥运筹方式对盐粳933干物质积累的影响　　由表2可知，随着氮肥用量的增加，盐粳933齐穗期的叶、茎、总干重表现出逐渐增加的趋势，穗干重表现为先增加，后降低；进入成熟期后，茎和穗的干重、总的干重均逐渐增加，叶片的干重表现的趋势为先增加、后降低。在纯N施入量为195kg/hm2的情况下，基蘖肥与穗粒肥比控制在8∶2可以使水稻成熟期叶片干重、茎的干重以总干重量均表现出增加的态势；基蘖肥与穗粒肥比控制在7∶3，可使水稻进入齐穗期的穗部干重、总干重逐渐增加，且进入成熟期后的穗重也逐渐增加；基蘖肥与穗粒肥比控制在6∶4，能够使水稻进入齐穗期后的叶片干重、茎干重逐渐增加，而进入成熟期后，叶片、茎部、穗及总干物重均最低。纯N施用量为240kg/hm2的情况下，基蘖肥与穗粒肥比控制在8∶2，能够使水稻进入成熟期的穗部干重逐渐增加；基蘖肥与穗粒肥比控制在7∶3的情况下，能够使水稻进行齐穗期后的叶片干重、茎干重以及总的干重量逐渐增加，但水稻进入成熟期后，叶片、茎等各个部位的干重量有所降低；基蘖肥与穗粒肥比控制在6∶4的情况下，能够使水稻进入齐穗期的穗干重逐渐增加，进入成熟期后的叶片、茎干重以及总的干重均表现出增加的趋势。在纯N的用量为285kg/hm2的情况下，基蘖肥与穗粒肥比控制在8∶9 2时，能够使水稻齐穗期、成熟期的茎干重、穗干重以及总的干重逐渐提高；基蘖肥与穗粒肥比控制在7∶3的情况下，进入齐穗期后，水稻各个器官的干物重降低，进入成熟期后，干物重有一定的增加；基蘖肥与穗粒肥比控制在6∶4的情况下，能够使水稻进入齐穗后的叶片干重以及进入成熟期的茎干重逐渐增加。　　2.3不同氮肥运筹方式对盐粳933产量及其构成因素的影响　　由表3可知，盐粳933的生产过程中，随着氮肥用量的增加，穗长表现出降低的态势，有效穗数、产量逐渐增加，穗实粒数、结实率、千粒重表现出的趋势为先逐渐增加，再逐渐降低，而成穗率表现的趋势为先逐渐降低、再逐渐增加。在纯N的施用量为195kg/hm2的条件下，基蘖肥与穗粒肥比控制在8∶2，可以使水稻的成穗率以及穗实粒数均表现出增加的趋势；基蘖肥与穗粒肥比控制在7∶3的情况下，可以使水稻的穗长、结实率以及千粒重逐渐增加；基蘖肥与穗粒肥比为6∶4处理可以提高有效穗数。在施纯N240kg/hm2处理下，基蘖肥与穗粒肥比为8∶2处理可以提高穗长、有效穗数；基蘖肥与穗粒肥比为7∶3处理的各项产量构成因素处于中间状态；基蘖肥与穗粒肥比为6∶4处理可以提高成穗率、穗实粒数和千粒重。在施纯N255kg/hm2处理下，基蘖肥与穗粒肥比为8∶2处理可以提高穗长、有效穗数、每穗实粒数；基蘖肥与穗粒肥比为7∶3处理可以提高结实率；基蘖肥与穗粒肥比为6∶4处理可以提高水稻成穗率和千粒重。盐粳933的实际产量以施纯N285kg/hm2、基蘖肥与穗粒肥比控制在8∶2的情况下最高（9270.1kg/hm2），施纯N240kg/hm2、基蘖肥与穗粒肥比控制在6∶4的情况下次之（9131.5kg/hm2），以较高的穗实粒数和千粒重来获得高产，二者产量差异不大。9 　　2.4不同氮肥运筹方式对盐粳933氮素利用率影响　　由表4可知，随着肥料用量的不断增加，盐粳933对氮肥的总吸收量表现出逐渐提高的趋势，氮素的回收率以及氮素收获指数逐渐降低，而对于氮素生理利用率，表现出来的特点为先有所增加，然后再有一定的下降。在施入的纯N用量为195kg/hm2的情况下，对于基蘖肥与穗粒肥比为8∶2的处理，氮肥利用率并不高；对于7∶3的处理，则对氮肥的总吸收量、氮素的回收效率以及氮素的收获指数均有所增加；对于6∶4的处理，则可以提高氮素生理利用率和氮素收获指数。在施入的纯N用量为240kg/hm2的情况下，基蘖肥与穗粒肥比控制在8∶2的处理可以使氮素生理利用率和氮素收获指数有一定的提高；7∶3的处理下，氮素利用率属于中等水平；对于6∶4的处理，能使氮肥的总吸收量、氮素的回收效率有所提高。在施入的纯N用量为295kg/hm2的情况下，基蘖肥与穗粒肥比控制在8∶2的处理能够促使总氮素的生理利用率得以提高；对于7∶3的处理，则能够使氮肥的总吸收量、氮素回收效率以及氮素的收获指数等得以提高；对于6∶4的处理，除了氮素生理利用率较高外，氮素利用的效率处于较低的水平。　　3结论与讨论9 　　在传统的水稻施肥方式下，可使水稻封行的时间提前，虽然增加了分蘖高峰期茎蘖数与齐穗期干物质的产量，但没有增加籽粒的产量，同时降低了群体质量与抗病性，导致资源浪费和环境污染[10-11]。有研究表明，两系杂交稻穗粒氮肥占25%～45%可取得较高产量[12]，前氮后移可以满足水稻分蘖期对氮素的需求，又可以有效地控制无效分蘖，提高水稻群体质量。本试验结果表明：从施氮量上看，高氮水平下增加基蘖肥，提高有效穗数来获得高产；对于中、低氮水平，采用前氮后移的施肥方式，可以有效提高有效穗数、结实率及千粒重，从而获得高产。从不同的施氮比例来看，当基蘖肥∶穗粒肥为8∶2时，高氮水平下水稻产量达最高，主要以较高的有效穗数和穗实粒数获得高产；当基蘖肥∶穗粒肥为6∶4时，中氮水平下水稻产量较高，原因在于获得较高的每穗实粒数和千粒重，不难看出前氮后移适合低氮水平，这与前人研究结果一致[13]。　　前人研究结果表明：随着施氮量的增加，氮肥吸收利用效率和氮素收获指数均呈下降趋势[14]。调节施肥量和施肥方式成为提高氮素利用率的新方法。本研究表明，随施氮量提高盐粳933的总吸氮量增加，而氮素回收率和氮素收获指数呈下降趋势。氮素生理利用率以中氮处理最高。可见低氮处理水平下，前氮后移更易获得较高氮素利用率，这可能是适当增加穗粒肥氮肥比例，有利于生育期氮肥的供应平衡，促进植株氮素吸收，物质运转能力加强，进而提高了植株的氮素利用率[15-16]。　　4参考文献　　[1]BOCKMANOC，OIFSHW.Fertilizers，AgronomyandN2O[J].NutrCyclAgroecosyst，1998，52：165-17.　　[2]吴吉人，陈光华.北方农垦稻作新技术[M].沈阳：东北大学出版社，2000：46-58.　　[3]付立冬，王宇，展广军，等.盐粳68优化栽培技术研究[J].辽宁农业科学，2006（2）：35-37.　　[4]邹长明，秦道珠，陈福兴，等.水稻氮肥施用技术Ι9 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